Las células inmunitarias residentes del cerebro son las microglías. Estas células, mediante prolongaciones móviles, exploran constantemente el tejido, listas para responder ante lesiones, infecciones o la presencia de proteínas anómalas. En estado de reposo, también participan en la poda sináptica y el perfeccionamiento de los circuitos neuronales durante el desarrollo y la edad adulta.

Cuando se activan, las microglías pueden fagocitar desechos, liberar citocinas inflamatorias y reclutar otras células inmunitarias. La respuesta suele ser protectora, pero la activación crónica o excesiva contribuye a la patología de enfermedades neurodegenerativas, accidentes cerebrovasculares y lesiones traumáticas. Las microglías se originan a partir de progenitores del saco vitelino y forman una población autorrenovable distinta de los macrófagos periféricos.

Las herramientas genéticas y de imagen modernas han revelado que la microglía es altamente dinámica y heterogénea. Su doble función, tanto en la defensa como en el mantenimiento normal del cerebro, la convierte en un objetivo importante para la intervención terapéutica en una lista cada vez mayor de afecciones neurológicas.

Una sola célula microglial puede contactar con múltiples sinapsis mientras monitoriza simultáneamente el entorno local en busca de amenazas.